Способ изготовления и армирования катализаторного блока

 

Изобретение касается способа изготовления и армирования катализаторного блока (1), предназначенного для очистки отходящих газов, в котором спиралевидный блок (1) образован из полосы гофрированной пленки (2) и полосы прямой пленки (3). предварительно покрытых слоем материала-носителя и слоем катализатора, который (блок) может иметь овальную или круглую форму. После формирования данного блока суппорт (4) продавливается через данный блок, при этом суппорт предотвращает размотку блока и трение полос пленок друг о друга, и таким образом получается жесткий катализаторный блок (1), сохраняющий свою форму. 1 з. п. ф-лы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BE ОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) К ПАТЕНТУ

5 Патент Великобритании

М 2069364, кл. В 01 J 35/04, опублик.

9 4.

Патент ФРГ N. 2924592, кл В 01 3 5/00, блик. 1982;

Патент Финляндии N 861801, . F 01 N 3/28, опублик. 08.02.88.

Патент Финляндии N 74523, л. F 01 N 3/28, опублик. 30,10.87. оп кл лен ка от бл ри то др из но ст сп

ЯЩ пр ва кр (21 (22 (4 (31 (32 (33 (71 (7 (Fl (4356891/04

15.11.88

30.08.93. Бюл. N 32

16.11.87

Fl

Кемира Ой (Fl)

Вейкко Лоукейнен и Рейе Люлюкангас

Изобретение касается способа изготовия и армирования катализаторного блопредназначенного для очистки одящих газов, в котором спиралевидный к образован путем намотки полосы гофованной тонкой пленки и полосы прямой кой пленки, располагающихся одна над гой.

Объектом изобретения является способ отовления и армирования катализаторо блока, способ, который лишен недотков, присущих известным ранее собам. Это достигается согласно настому изобретению путем намотки полосы мой тонкой пленки и полосы гофрироной тонкой пленки, предварительно по1тых слоем материала-носителя и слоем (s1)s В 01 J 35/00, 37/00 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И АРМИРОВАНИЯ КАТАЛИЗАТОРНОГО БЛОКА (57) Изобретение касается способа изготовления и армирования катализаторного блока (1), предназначенного для очистки отходящих газов, в котором спиралевидный блок (1) образован из полосы гофрированной пленки (2) и полосы прямой пленки (3), предварительно покрытых слоем материала-носителя и слоем катализатора, который .(блок) может иметь овальную или круглую форму. После формирования данного блокасуппорт (4) продавливается через данный блок, при этом суппорт предотвращает размотку блока и трение полос пленок друго друга. и таким образом получается жесткий катализаторный блок (1), сохраняющий свою форму. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.

iiamh материала-катализатора, вокруг вала определенного размера таким образом, что после удаления вала остается вытянутое отверстие желаемого размера в центре дан- 4 ного блока. Затем данный блок прессуется О с образованием овальной формы, то есть (Ь поперечное сечение этого блока должно иметь форму рейстрека и отверстие в центре блока аакриааетсл. Далее суппорт про- ) давливается или пропускается под давлением через данный блок, и этот суппорт препятствует размотке блока и трению полос пленки друго друга, и таким образом, получается жесткая система, сохраняющая свою форму.

Согласно одному из принципов данного изобретения, возможно изготовление ката1837962

Если изготавливается круглый блок путем скрепления полосы прямой металлической пленки и полосы гофрированной металлической пленки, предварительно покрытых:слоем материала-носителя и слоем катализатора, с центральным валом, представляющим собой тонкий стержень или заготовку, изогнутую в U-образную форму, состоящую из листа, и вокруг которого формируется круглый блок желаемого размера. то этот центральный вап, используемый в качестве оси вращения, остается внутри блока. До намотки блока, в центральном валу проделываются одно или более отверстий так, чтобы после намотки блока суппорт продавливался или проходил под давлением через данный блок таким образом, чтобы он проходил через отверстие или отверстия в центральном валу, Таким обра45

50 лизаторного блока путем намотки полосы прямой пленки и полосы гофрированной пленки, предварительно покрытых, непосредственно на закругленную деталь таким образом, чтобы в центре этой детали не оставалось никакого вытянутого отверстия.

После этого суппорт продавливается или пропускается под давлением через данный блок; этот суппорт будет препятствовать размотке блока и трению полос пленки друг о друга, и таким образом получается жесткая система, сохраняющая свою форму.

Согласно еще одному принципу данного изобретения, два или более суппорта продавливаются через блок таким образом, чтобы эти суппорты располагались либо параллельно друг другу, либо в последовательности друг за другом.

Пропускание суппортов через блок может Осуществляться либо путем продавли- 20 вания либо путем ввода под высоким давлением, Согласно одному из принципов данного изобретения, дпя суппорта мо>кно предварительнО получить отверстИе, имеющее длину суппорта, путем, например, вы- 25 сверливания, и после получения такого отверстия, суппорт, который должен заполнять это отверстие, впрессовывается в него, Суппорт, продавливаемый через блок, имеет предпочтительно круглую, овальную, 30 квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения. Согласно настоящему изобретению, суппорт, пропускаемый через блок, имеет длину диаметра блока (круглый блок) или длину. высоты блока (рейстрек), 35 или длина его предпочтительно на 1-10 мм больше диаметра или высоты блока.

Суппорт или суппорты. проходящие через блок. изготавливаются предпочтительно из огнестойкой стали. 40 зом получается жесткий катализаторный блок, который сохраняет свою форму. . Ha фиг. 1 представлен вид с торца предлагаемого устройства; на фиг. 2 — вид сбоку блока, На фиг. 1 показан катализаторный блок

1, полученный путем намотки полосы гофрированной пленки 2 и полосы прямой пленки

3, располо>кенных одна наддругой, который (блок) после его намотки прессуется в рейстрек форму, после чего через этот блок продавливается суппорт 4.

На фиг. 2 показан круглый блок 1, полученный путем намотки полосы прямой пленки 3 и полосы гофрированной пленки 2, расположенных одна над другой, и черь,. который продавливается суппорт 4 несколько большой длины, чем диаметр самого блока, Относительно цели данного изобретения каталитический блок настоящего изобретения легко изготовить, а суппорт эффективно предотвращает разматывание и.взаимное трение в этом блоке, что является преимуществом данного предло>кения в сравнении с известными из уровня техники.

Кроме того, когда блок прессуют с приданием формы гоночного трека, отверстие s центре блока блокируют таким образом, что отходящий газ не может проходить через него беэ вхождения в контакт с катализатором.

Пример 1. Прямую металлическую фольгу и гофрированную металлическую фольгу подвергли тепловой обработке при температуре 800 С в течение 20 ч,225 г бемита смешали с 385 r 1.57 уксусной кислоты при комнатной температуре и шлам измельчили до размеров частиц менее 5 мкм. Подвергнутую тепловой обработке металлическую фольгу покрыли слоем этого материала подло>кки и высушили при температуре 120 С с последующим прокаливанием в течение 4 ч при температуре 550 С.

Фольгу с покрытием из материала подложки погрузили в PT RH-раствор, высушили и подвергли восстановлению водородом. Затем листы фольги уложили друг на друга и с одного конца закрепили на валу. Блок желаемой формы был изготовлен вокруг вала намоткой, после чего вал извлекли. Далее блок подвергли прессованию с приданием ему формы гоночного трека и пропустили через блок суппорт практически в середине оси этого блока.

Согласно предло>кенному способу используются полосы фольги, которые предварительно покрываются как материалом суппорта, так и слоем катализатора, и таким образом может не осуществляться пайка

1837962 о льги для того, чтобы предотвращались почтительна для выращивания плотных ниазматывание и взаимное трение в этом тевидных кристаллов оксида алюминия. лаке. Это достигается пу ем прохождения Перед выращиванием нитевидных кристаллов фольгу подвергают очистке раствоСуществуетдвапутиполученияданного 5 рителем и отжигу в течение одной минуты пирального блока. Первый путь заключает- при температуре 900 С.в воздухе. Отожженя в том, что концы гофрированных и вы- ную фольгу подвергают гофрировгнию прорямленных полос фольги, расположенных пусканием ее между парой приводных руг над другом, прессуются между парой валков, снабженных сопряженными зубьяамоточных стержней с обоих краев. Блок 10 ми, установленными в виде зигзагообразелаемого размера наматывается настерж- ной схемы, с целью получения на фольге и в намоточной машине и затем стержень зигзагообразного рисунка или рисунка, надаляется. В результате получается блок без поминающего рыбий скелет.

ытянутого отверстия в центре блока. Дру- Нитевидные кристаллы оксида выращиой путь заключается в намотке полос на 15 вают нагреванием фольги в течение 24ч при ентральный вал, который затем удаляется температуре 900 С в печи с циркулирующей утем его вытаскивания, При этом остается атмосферой. Покрытую нигевидными криродольное значение в центре блока. Дан- сталлами поверхность покрывают покрытиное отверстие закрывается путем прессова- ем из гамма-оксида алюминия с ия блока в пресс-форме с приданием ему 20 применением грунтовки ..::з геля глинозема, вальной или другой желаемой формы. По- Гель для грунтового по;рытия получают ле получения блока в нем просверливается смешением 5,0 мас. ч. коллоидного монотверстие. Это отверстие обычно не слиш- гидрата альфа-оксида ал оминия с 95 частяом глубокое, но обычно такое. чтобы обес- ми деионизированиой веды. Полученную ечивалась установка суппорта в нужное 25 физическую смесь частиц оксида алюминия оложение. Суппортилисуппорты проходят в воде стабилизируют путем добавления рез блок с использованием пневматиче- концентрированной азотной кислоты для кого молотка. снижения значения рН ниже 2,0. Обычн

Суппорты размещаются по краям цент- достаточно приблизительно 5 частей азотального вала блока, а центральный вал ос- 30 ной кисл ты. т ется внутри блока, что придает блоку А . х огичный гель с меньшим содержа" элишний вес и приводит к уменьшению нием оксида алюминия получают для исощади сечения отверстия катализаторно- пользования его в качестве связующего для нанесения порошка гамма-оксида алюмиТаким образом. отличительные призна- 35 ния. Связующий гель содержит 3,0 мас. ч. к настоящего изобретения отсутствуют в коллоидного моногидрата альфа-окс б фа-оксида с осо е, описанном в известной ранее пуб- алюминия в 97 частях воды и также стабилил кации. зируется с помощью азотной кислоты до

Существует несколько путей достиже- значения рН ниже 2,0. Порошо. гамма-оксин я необходимого результата, но важным в 40 да алюминия имеет пористос1ь более чем э ом способе является то. что разматывание приблизительно 1 см пор на грамм и приб ока предотвращается эа счет пропуска- блиэительно 707; частиц имеют размер мен я, по крайней мере, одного суппорта че- нее 74 мкм и более 44 мкм. Материал р з блок. Блок может быть изготовлен также покрытия получают путем равномерного с едующим образом: 45 смешения 27 мас. ч. частиц гамма оксида

Пример 2. Катализаторный блок алюминия с приблизительно 100 частями и лучают путем нанесения прочно сцеплен- геля, Таким образом, оксид алюминия в ман го покрытия из гамма-оксида алюминия териале покрытия составляет приблиэин покрытую нитевидными кристаллами, тельно 90 мас. гамма-оксида алюминия и о ищенную фольгу из Fe-Сг-Al-Y. Фольга со- 50 10 мас,% оксида алюминия на основе геля. с оит из сплава, состоящего по весу из: 157ь Поверхность фольги покрывают распыог х ома,4 алюминия, 0,5 иттрия, и осталь- лением с помощью распылителя с воздушн e — железо. Фольгу отделяютот вращаю- ной аспирацией с питанием самотеком. щ йся цилиндрической заготовки путем Грунтовое покрытие из упомянутого геля и дачи режущего инструмента из прочного 55 глинозема (алюмогеля) — сначала распылякарбида вольфрама на периферическую по- ют на покрытую нитевидными кристаллами в рхность для непрерывного отделения от поверхность как можно гуще, без перекачки н е тонкой металлической полосы. Фольга или капания. Передтем как грунтовка высыхарактеризуется неправильной и тщательно хает, наносят распылением первый слой из обработанной поверхностью, которая пред- частиц содержащего геля. Двухслойную !

1 !

1837962

55 пленку подвергают сушке на горячем воздухе до тех пор, пака она не Станет белой, Высушенная пленка имеет толщину приблизительно 15 мкм, От двух до пяти дополнительных покрытий из материала, содержащего частиць7 аналогично наносят распылением и подвергают ооздушнойс ш- ке для получения общего покрытия гаммаоксида алюминия толщиной 40-50 мкм.

Высушенное на воздухе многослойное покрытие подвергают прокаливанию о течение четырех часов при температуре 550 С на воздухе.

Готовое покрытие из гамма-оксида алюминия пропитывают катализатором из благороднага металла. Раствор, содержащий катализатор, получают растворением заданных количеств хларида тетрааминплатины (И) хлорида тетрааминпалладия (И) и хлорида пентааминрадий (1й) в воде, Раствор наносят равномерно на фольгу путем пропускания размотанной фольги между

"губчатыми подушками, на которые дозируют раствор благородного металла с заданной скоростью с целью обеспечения нвобходимога количества металла на структуру, Влажное покрытие высушивают газодуокой горячега воздуха и прокаливают о течение четырех часов при 550 С о атмосфере, состоящей из 4 об.%, водорода и 96% азота. Прокаливание разрушает комплексные соли амина и восстанавливает благородные металлы да их элементарных и каталитически активных состояний, После покрытия ленту из прямой фольги и гофрированную ленту фольги помещают одну на другую и присоединяют к валу с одного конца. После наматывания фольги на блок вал удаляют. Другой способ получения спирального блока состоит о укладке фольги одна на другую и последующем абжатии канцао фольги между парой намоточных прутков с обоих кромок фольги, После сворачивания о виде спирали блока необходимого размера прутки удаляют; Размер блока зависит от модели тележки. которая предполагается к использованию.

Суппорт пропускают через блок путем запрессооки или простреливания любым известным способом. При необходимости отверстие может быть-просверлено заранее через блок, и суппорт помещают в это отверстие. Для предотвращения разматывания

- фольги наилучшим образом суппорт может иметь длину, несколько большую по сравнению с диаметром или высотой блока, Преимущество о покрытии фольги перед наматыванием состоит в там обстоятельстве, что если отрезки фольги сначала наматывают о виде спирали один вОкруг другого и после этого покрывают, то материал покрытия скапливается в полостях, образованных точками соприкосновения отрезков фольги, что уменьшает поперечное сечение каналов в блоке и увеличивает обратное давление. Блок, предложенный в настоящем изобретении. имеет меньшее противадавление и, таким образом, работает лучше, потому что отрезки фольги покрыты заранее и, таким образом, не происходит никакого скопления материала покрытия, и поперечное сечение каналов. больше. Т. к, суппорт проходит через блок, не происходит никакого разматывания.

8 известном патенте (см. фиг. 3 и 4) суппорты 5 сваривали с обоими концами центрального вала 4. В этом способе центральный оал, остающийся внутри блока, придает блоку дополнительный вес, а центральный вал с его концевыми суппортами снижает открытое ("живое") поперечное сечение блока. Способ является также более сложным для осуществления, чем предложенный способ.

Формула изобретения

1, Способ изготовления и армирования катализаторного блока для очистки отходящих газов. включающий .формование спирального блока из ленты гофрированной пленки и ленты прямой пленки, предварительно покрытых слоем материала-носителя — оксидом алюминия, и каталитическим слоем, содер>кащим металлы группы платины, путеМ намотки лент на вал, введение, по меньшей мере одного суппорта, проходящегочерез блок, отл ича ю щи йся тем, что, с целью упрощения способа, после намотки лент на оал последний удаляют, блок прессуют с образованием овальной формы и введение суппорта осуществляют путем продавливания его через блок или путем просверливания отверстия и размещения в нем суппорта, 2. Способ пои. 1, отл и ча ю щи йс я тем, что используют суппорт, проходящий через блок, имеющий длину на 1-10 мм больше, чем диаметр блока, 1837962

1837962

Составитель ВХеплякова

Техред M,Моргентал Корректор M,Àíäðómåíêî

Редактор С.Кулакова

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Закаэ 2883 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5